[发明专利]压电性能测试方法及结构

权利要求书

1.一种压电性能测试结构，其特征在于，所述压电性能测试结构包括具有空腔的衬底、压电层以及贴设于所述压电层相对两侧的上电极和下电极；所述压电层、所述上电极以及所述下电极形成一体结构，所述一体结构通过所述下电极与所述衬底连接并悬置于所述空腔上方；所述衬底、所述压电层、所述上电极以及所述下电极共同形成谐振器电路；所述压电层为压电薄膜；所述上电极包括位于所述压电层相对两端的第一上电极和第二上电极，所述下电极包括位于所述压电层相对两端的第一下电极和第二下电极，所述第一上电极与所述第一下电极对应设置，所述第二上电极和所述第二下电极对应设置；所述第一上电极作为信号输入端，所述第二上电极作为信号输出端，所述第一下电极和所述第二下电极接地，或所述第一上电极和所述第二上电极接地，所述第一下电极作为信号输入端，所述第二下电极作为信号输出端；所述信号输入端用于接收交流信号使压电薄膜通过逆压电效应产生形变；所述信号输出端用于产生输出电信号，所述输出电信号为所述压电薄膜通过正压电效应产生。

2.根据权利要求1所述的压电性能测试结构，其特征在于，所述第一上电极包括多个，所述第一下电极包括多个；所述第二上电极包括多个，所述第二下电极包括多个。

3.一种压电性能测试结构，其特征在于，所述压电性能测试结构包括具有空腔的衬底、压电层以及间隔贴设于所述压电层相对两侧的多个电极层，所述电极层为三层且包括依次叠设的上电极层、中间电极层和下电极层，所述压电层、所述上电极层与所述下电极层形成一体结构，所述一体结构的一端通过所述下电极层与所述衬底连接，另一端悬置于所述空腔上方形成悬臂梁；所述衬底、所述压电层以及所述电极层共同形成谐振器电路；所述悬臂梁为5层堆叠结构；所述压电层为压电薄膜，所述压电层为两层且包括第一压电层和第二压电层；所述上电极层包括相互间隔的第一段上电极、第二段上电极以及第三段上电极；所述中间电极层包括相互间隔的第一段中间电极、第二段中间电极以及第三段中间电极；所述下电极层包括相互间隔的第一段下电极、第二段下电极以及第三段下电极；所述第一段中间电极为信号输入端，所述第一段上电极、所述第一段下电极以及所述第二段中间电极均电连接至接地；所述第二段上电极、所述第二段下电极以及所述第三段中间电极均电连接并处于悬浮状态，所述第三段上电极电连接至所述第三段下电极并作为信号输出端；所述信号输入端用于接收交流信号使压电薄膜通过逆压电效应产生形变；所述信号输出端用于产生输出电信号，所述输出电信号为所述压电薄膜通过正压电效应产生。

4.根据权利要求3所述的压电性能测试结构，其特征在于，所述第一段上电极、所述第一段中间电极、所述第一段下电极在设置于所述压电层的相对两侧的表面时沿着厚度方向的投影有重叠部分；所述第二段上电极、所述第二段中间电极、所述第二段下电极设置于所述压电层的相对两侧的表面时沿着厚度方向的投影有重叠部分，所述第三段上电极、所述第三段中间电极、所述第三段下电极在分布于所述压电层相对两侧的表面时沿着厚度方向的投影有重叠部分，以施加电信号时可在所述压电层内部产生电场。

5.一种压电性能测试方法，其应用于待测样品的压电性能测试，所述待测样品包括压电薄膜，其特征在于，所述压电性能测试方法应用于如权利要求1或3所述的压电性能测试结构，该方法包括如下步骤：

步骤S1、将交流信号输入至所述待测样品的信号输入端；

步骤S2、通过输入的所述交流信号使所述待测样品通过逆压电效应产生形变，所述待测样品将所述形变转换成电信号输出；

步骤S3、获取所述待测样品的信号输出端的输出电信号，所述输出电信号为所述压电薄膜通过正压电效应产生；

步骤S4、将所述输出电信号进行信号处理，以获得所述压电薄膜的压电系数。

6.根据权利要求5所述的压电性能测试方法，其特征在于，所述待测样品处于真空状态下进行测试。

7.根据权利要求5所述的压电性能测试方法，其特征在于，所述待测样品还包括后端电路，所述步骤S4中，所述信号处理通过所述后端电路实现。